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截止2022年9月，中國純電動(dòng)汽車保有量接近926萬輛，中國電動(dòng)汽車已經(jīng)占全球電動(dòng)汽車總銷量的46%，預(yù)計(jì)2023年中國電動(dòng)車還將保持500萬輛的生產(chǎn)規(guī)模，國內(nèi)幾乎所有車企全部開啟了電動(dòng)車轉(zhuǎn)型。動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車的核心組件，在需求激增下，產(chǎn)品正在經(jīng)歷著快速迭代升級(jí)，新品商業(yè)化周期不斷縮短。

作為儲(chǔ)能的新材料技術(shù)，動(dòng)力電力在不斷挑戰(zhàn)“續(xù)航焦慮”的同時(shí)，也必須面對(duì)電池安全管理的難題。以動(dòng)力電池用涂料產(chǎn)品為例，其就擔(dān)負(fù)著電池包絕緣、隔熱和防火的安全管理責(zé)任。

2022年3月，工信部、公安部、交通運(yùn)輸部、應(yīng)急部、市場監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)新能源汽車企業(yè)安全體系建設(shè)的指導(dǎo)意見》，其中第六條，明確要求“提高動(dòng)力電池安全水平。企業(yè)要積極與動(dòng)力電池供應(yīng)商開展設(shè)計(jì)協(xié)同，持續(xù)優(yōu)化整車與動(dòng)力電池的安全性匹配以及熱管理策略，明確動(dòng)力電池使用安全邊界，提高動(dòng)力電池在碰撞、振動(dòng)、擠壓、浸水、充放電異常等狀態(tài)下的安全防護(hù)能力。鼓勵(lì)企業(yè)研究應(yīng)用熱失控實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)警裝置和早期抑制及滅火措施?！?/p>

汽車動(dòng)力電池鋁制外殼體需要一個(gè)可靠有效的防護(hù)系統(tǒng)，同時(shí)可以滿足現(xiàn)代化工藝與輕量化技術(shù)配置等設(shè)計(jì)要求。比如在電池?zé)峁芾矸矫妫捎?a class="ylk-product-link" style="color:#3f89f7;text-decoration:none;" target="_blank" title="云母">云母板的密度較大，并且是鋼性材料不易變形，很難做到與電池的充分貼合，而氣凝膠則成本昂貴，并且耐不住熱失控時(shí)電池爆炸產(chǎn)生的高溫。

在此背景下，能夠?yàn)閯?dòng)力電池提供安全性的高性能涂料解決方案，就成為了涂料企業(yè)近年來持續(xù)關(guān)注的新興市場。根據(jù)買化塑研究院的估算，2023年中國動(dòng)力電池對(duì)其高性能安全涂料的市場需求量可能會(huì)達(dá)到60-80億元。

電動(dòng)汽車的電池包，通常由多個(gè)單體電池模塊組合而成，機(jī)械損傷、熱沖擊、內(nèi)短路、在高溫環(huán)境下長期連續(xù)頻繁快充等情況，都有可能導(dǎo)致個(gè)別單體電池的“熱失控”?！盁崾Э亍睍?huì)傳導(dǎo)蔓延，導(dǎo)致周圍單體電池溫度的迅速升高，溫度可高達(dá)500至1000攝氏度，最終引發(fā)電池包整體燃燒、爆炸的災(zāi)難性后果，電動(dòng)汽車中的動(dòng)力電池自燃具有燃燒速度快、熱值高、差異大和撲救困難等特點(diǎn)，帶來巨大的安全隱患。

新能源汽車電池包防火涂料大部分為膨脹型耐火機(jī)理，無溶劑和水性占大多數(shù)，大部分需要加熱固化以保證其耐火性能，多為雙組分。其中膨脹型防火涂料主要包括成膜物質(zhì)、碳源、酸源、發(fā)泡劑、填料等，其主要成膜物質(zhì)為丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂或氟聚合物等。在加熱時(shí)涂層中熱能被轉(zhuǎn)化，防火涂層能迅速膨脹十幾倍至幾十倍并吸收周圍熱量，從而有效阻止高溫侵入其保護(hù)的基材，并以此達(dá)到防火目的。同時(shí)粉末涂料在電池包的應(yīng)用也較為成熟。根據(jù)汽車電池包內(nèi)外空間要求，電池盒防火涂料施工一般為厚度為0.8～1.5mm，采用噴涂方式對(duì)電池包的上蓋內(nèi)部和外部進(jìn)行防火涂裝。

涂裝工藝示意圖

車用防火涂料施工條件復(fù)雜，因?yàn)檎嚨牧魉€生產(chǎn)要求防火涂料能夠連續(xù)混合供料、施工；而防火涂料也會(huì)隨著整車行駛到任何環(huán)境中，因此對(duì)其性能要求也較高。防火涂料在施工時(shí)，施工的設(shè)備主要采用雙組分供料泵，可以通過控制面板控制供料比例、溫度。

涂裝生產(chǎn)線示意圖

目前國內(nèi)動(dòng)力電池的涂料供應(yīng)商主要包括PPG、阿克蘇諾貝爾、亮克威澤（德國）、艾仕得、宣偉、立邦等企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力電池防火涂料的商業(yè)化，其中阿克蘇諾貝爾和宣偉通過粉末涂料產(chǎn)品路線來實(shí)現(xiàn)。金力泰、松井股份、廣信材料、信和等涂料企業(yè)的技術(shù)研發(fā)和試樣工作正在穩(wěn)步推進(jìn)。

PPG 雙組分膨脹型防火涂料 Corachar SE 4000

PPG Corachar SE 4000 是一種 2k（雙組分）環(huán)氧膨脹型防火涂料，適用于電動(dòng)汽車電池組和電能組件。通過涂料在遇熱時(shí)快速膨脹形成阻燃劑，將0.3-1.2mm的初始涂層厚度瞬間膨脹到3-20mm。涂層可以承受 1,200 攝氏度的高壓火超過 30 分鐘，同時(shí)將基材的溫度保持在 400 攝氏度以下，PPG CoraChar 是用 100% 固體制造的且不含溶劑。

PPG這一產(chǎn)品解決方案顛覆性地對(duì)動(dòng)力電池防火性能、隔熱效果、耐候性、耐鹽霧與化學(xué)腐蝕性能、施工性、電池包重量及有效空間都有了巨大改善。更重要的是，自動(dòng)化涂裝過程滿足了電池包大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)的要求，極大地釋放和提升了動(dòng)力電池包產(chǎn)線的產(chǎn)能。

阿克蘇諾貝爾Interpon和Resicoat粉末涂料

阿克蘇諾貝爾Interpon6200和Resicoat EL系列粉末涂料就是專為電動(dòng)汽車各個(gè)部件而設(shè)計(jì)。不僅能幫助電池殼體實(shí)現(xiàn)熱管理、電氣絕緣和阻燃性等保護(hù)功能，還為電池殼體提供額外的抗腐蝕性和耐化學(xué)性。Interpon和Resicoat粉末涂料系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)電芯間的絕緣功能，能提供出色的絕緣強(qiáng)度，優(yōu)異的附著力和良好的冷熱沖擊性能。Resicoat EL是專用于電氣絕緣的解決方案，它可使關(guān)鍵部件具備始終如一的電氣絕緣性能，支持優(yōu)化純電動(dòng)和混合動(dòng)力性能，能夠?qū)崿F(xiàn)最佳熱導(dǎo)率、電氣絕緣、邊角覆蓋和連續(xù)（無空隙）涂覆。

解決了電動(dòng)汽車安全問題，還有一個(gè)不容忽視的問題就是制造過程的可持續(xù)性。汽車行業(yè)有眾多重要的環(huán)境法規(guī)需要遵守，包括在制作過程中去除例如鉛、汞等金屬或化學(xué)元素等歐盟規(guī)定；電子電器設(shè)備的廢物處理規(guī)定等等。使用粉末涂料可確保汽車制造商們不會(huì)違反所 有這些法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)榉勰┩苛喜缓瑩]發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)，可以保護(hù)環(huán)境和人類，產(chǎn)生的浪費(fèi)最小，并且還可以回收和重復(fù)使用。粉末涂料的耐久性也使其保護(hù)的表面使用壽命更長，從而延長了產(chǎn)品的壽命并提高了其性能，同時(shí)也延長了車身表面及零部件的更換周期。

艾仕得Plascoat 熱塑性粉末涂料

艾仕得推出Plascoat 熱塑性粉末涂料組合，為電動(dòng)車電機(jī)、電池等核心組件提供腐蝕、介電、石屑和防火保護(hù)隨著全球?qū)﹄妱?dòng)汽車的需求猛增，電動(dòng)汽車制造商正在開發(fā)和購買為其汽車提供動(dòng)力的解決方案，通過創(chuàng)新使他們走得更遠(yuǎn)，并不斷努力提高電池性能。

電動(dòng)機(jī)、電池和 EV 動(dòng)力總成部件需要保護(hù)涂層來保持最佳溫度、降低火災(zāi)和腐蝕損壞的風(fēng)險(xiǎn)以及防止電磁干擾艾仕得用于電池、模塊和電池組應(yīng)用的解決方案，包括電池罐/支架保護(hù)、母線和模塊支架、熱間隙填充物、EMI/RFI 屏蔽和腐蝕、沖擊、電池外殼的絕緣和防火保護(hù)。艾仕得的電泳漆、熱固性和熱塑性粉末涂料、防火膨脹液體涂料和澆注樹脂產(chǎn)品組合專為這些電池應(yīng)用而設(shè)計(jì)。

宣偉Powdura®絕緣粉末涂料

面對(duì)新能源機(jī)械行業(yè)的變化，宣偉通用工業(yè)涂料集結(jié)了研發(fā)團(tuán)隊(duì)，針對(duì)電池、電驅(qū)領(lǐng)域開展新品研制，在經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室的反復(fù)調(diào)試之后，推出具有防腐蝕性、耐熱性、耐壓性的宣偉Powdura®絕緣粉末涂料，應(yīng)用在電池電芯、電池模組、電池殼體、電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子以及母排等領(lǐng)域。

新能源汽車行駛過程中，汽車電池會(huì)面臨高溫、高壓、化學(xué)品腐蝕等多重挑戰(zhàn)，絕緣安全防護(hù)就顯得尤為重要。宣偉通用工業(yè)涂料推出的宣偉Powdura®Insulator絕緣粉末涂料，分別適用于電池、電驅(qū)兩個(gè)領(lǐng)域，均滿足UL94-V0的阻燃標(biāo)準(zhǔn)，在電氣強(qiáng)度方面滿足2700V/100μm標(biāo)準(zhǔn)，其中母排耐壓性能可根據(jù)客戶具體需求定制。除此之外，電芯、模組以及電池殼體的涂料均具備良好的耐電解液，電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子以及母排的涂料具有卓越的導(dǎo)熱性能、耐熱和耐化學(xué)品性能，絕緣粉末涂料高介電強(qiáng)度的特性讓新能源汽車電池更好的工作（電芯涂料并非動(dòng)力電池的防火涂料）。

立邦“三電生態(tài)圈”涂料解決方案

立邦基于多年的技術(shù)積累，創(chuàng)新打造出動(dòng)力電池用防火隔熱涂料。作為一項(xiàng)被動(dòng)防火措施，該涂料可視作動(dòng)力電池安全的最后一道“防線”，在發(fā)生“熱失控”時(shí)被觸發(fā)，有效避免或延緩“熱失控”效應(yīng)蔓延，從而降低電池包燃燒與爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，該產(chǎn)品已經(jīng)過多家電池企業(yè)的熱失控測試考驗(yàn)，被證明能切實(shí)有效幫助電池通過國家標(biāo)準(zhǔn)。

從外殼、密封到電池模組端板以及托盤底部全場景，立邦都提供了相應(yīng)的產(chǎn)品解決方案。立邦的電泳、密封膠、防火涂料、絕緣粉、導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠、PVC膠，均可滿足主機(jī)廠對(duì)電池包安全性的嚴(yán)苛要求。在汽車零部件涂料以外，立邦也進(jìn)一步將產(chǎn)品應(yīng)用范圍拓展至電機(jī)與儲(chǔ)能電站，打造出完整的“三電生態(tài)圈”。

如果貴司也有動(dòng)力電池、新能源電池涂料的產(chǎn)品，歡迎您將產(chǎn)品資料郵件至luning@ibuychem.com，我們將核實(shí)后及時(shí)錄入產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫中。